Способ определения степени износа находящейся в эксплуатации конструкционной стали Советский патент 1990 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материала изделий ультразвуковыми методами и может быть использовано для определения степени износа конструкционных сталей нефтехимических и теплотехнических установок.

Целью изобретения является повышение точности при контроле конструкционной стали, подверженной одновременному воздействию температуры и напряжений.

Способ определения степени износа осур ествляетс я следующим образом.

В плоскопараллельных образцах, вырезанных из наиболее нагруженных

зон стали конструкции на различных стадиях ее эксплуатации, с помощью стандартного ультразвукового оборудования излучают и принимают-ультразвуковые волны на.частоте, выбранной в диапазоне 14,1 - 17 мГц. Измеряют коэффициент затухания ультразвуковых волн в диапазоне 0,5 - 25 дБ, см-1 и определяют степень К износа конструкционной стали по формуле

00%,

сд

и

ел

СО СП

см

где е/, - измеренная величина коэффициента затухания ультразвуковых волн;

величина коэффициента затухания ультразвуковых волн для образца конструкционной стали со стопроцентной степенью износа.

Измерения коэффициента затухания во время эксплуатации конструкционной стали выполняются в перерывах в работе, применяя при расчетах заранее определенные поправочные коэффициенты на непараллельность и изме- ненение фочмы поверхности образцов стали. Размеры плоскопараллельных образцов, вырезаемых из наиболее напряженных зон конструкционной стали, выбирают такими, чтобы не нарушать структуру самой конструкции. Эти размеры для образцов, вырезанных из колена трубопровода нефтехимической установки, работающей при 480 520°С и давлении 5 МПа, составляют 30 50 мм. Вместо вырезанного образца стали в это место вставляется соответствующий фрагмент материала для дальнейшей эксплуатации конструкции. Выбор наиболее напряженных зон стали для вырезания образцов осуществляется на основе предварительных расчетов с учетом реального распределения напряжений в конструкции, например, по методу конечных элементов. Выбор частоты ультразвуковых волн в диапазоне 14,1 - 17 мГц и измерения коэффициента затухания в диапазоне 0,5 - 25 дК-см-1 обусловлен тем, что для конструкционных сталей, подверженных одновременному воздействию температуры и напряжений, степень износа определяется с наибольшей точностью именно при таких режимах контроля.

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Способ определения степени износа, находящейся в эксплуатации конструкционной стали, заключающийся в том, что в плоскопараллельных образцах, вырезанных из наиболее нагруженных зон стали конструкции на различных стадиях ее эксплуатации, излучают и принимают прошедшие ультразвуковые волны, измеряют параметры ппо- шедших.ультразвуковых волн, сравнивают измеренные параметры с аналогичными параметрами ультразвуковых волн для образцов конструкционной стали с известной степенью износа и с учетом результатов сравнения определяют степень износа конструкционной стали, отличаю щий- с я тем, что, с целью повышения точности при контроле конструкционной стали, подверженной одновременному воздействию температуры и напряжений, возбуждение и прием ультразвуковых волн осуществляют па частоте в диапазоне 14-17 мГц, в качестве измеряемого параметра используют коэффициент затухания ультразвуковых волн в диапазоне 0, 5 - 25 дК-см а степень износа определяют по формуле

К -

«,

100%,

где К - степень износа в процентах;

о/,- измеренная величина коэффициента затухания ультразвуковых волн;

0/.J- величина коэффициента затухания ультразвуковых волн для образца стали со стопроцентной степенью износа.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материала изделий ультразвуковыми методами. Цель изобретения - повышение точности при контроле конструкционной стали, подверженной одновременному воздействию температуры и напряжений. Из наиболее нагруженных зон стали конструкции вырезают на различных стадиях эксплуатации плоскопараллельные образцы. Измеряют коэффициенты затухания ультразвуковых волн в этих образцах в диапазоне 0,5 - 25 дб^.см^-1. Излучение и прием ультразвуковых волн проводят на частоте, входящей в диапазон 14,1 - 17 мГц. Степень износа определяют по отношению коэффициентов затухания в исследуемом образце и образце со стопроцентной степенью износа.